JP2009159055A - 送信装置及びピーク抑圧方法 - Google Patents

Abstract

【課題】異なった信号品質が要求される信号をマルチキャリア化し一つの送信増幅器で増幅する際、それぞれの信号品質仕様に合致するようにピーク抑圧装置を提供すること。
【解決手段】要求性能に応じた適切なピーク抑圧量で各チャネルの送信信号ピークを低減するため、各チャネルの送信信号のピークを低減するピーク抑圧部と、送信信号のフィードバック信号からエラーを算出するエラー測定部と、前記算出されたエラーとターゲット値を比較判定し、エラーがターゲット値になるようピークリミッタの抑圧量を制御するピーク制御部とを具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、無線通信に使用される送信装置及びピーク抑圧方法に関する。

現在、次世代の無線移動体通信システムとして３ＧＰＰ ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）の標準化が進められている。ＬＴＥでは、下り１００Ｍｂｐｓ、上り５０Ｍｂｐｓと、既存のＣＤＭＡ（Ｃｏｄｅ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：符号分割多元接続）等のシステムと比べ大幅なスループットの増大が図れる上、移動速度３５０ｋｍ／ｈの高速移動環境にも対応する等、様々な移動通信環境への適用が可能なことから、世界中の携帯電話オペレータおよび携帯電話端末ベンダが注目している。

ＬＴＥでは、基地局装置から端末方向への下り回線の通信方式としてＯＦＤＭＡ（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｄｉｖｉｓｉｏｎ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ａｃｃｅｓｓ：直交周波数分割多元接続）方式が採用されている。ＯＦＤＭＡ方式は高速な伝送速度を実現することが可能であるが、ＰＡＰＲ（Ｐｅａｋ Ａｖｅｒａｇｅ Ｐｏｗｅｒ Ｒａｔｉｏ：ピーク対平均電力比）が高く、送信増幅器の電力効率が低下するというデメリットを有している。

一方、近年では、コスト、サイズの観点から、複数の周波数帯に割り当てられた複数のチャネルを一つの送信増幅器でまとめて増幅する需要が高まっている。（これを送信信号のマルチキャリア化、若しくはマルチキャリア増幅という。）複数チャネルの信号を加算するため、さらにＰＡＰＲが大きくなり、送信増幅器の電力効率が低下は大きいものとなる。

送信増幅器の電力効率を向上させるためには、送信信号のＰＡＰＲを低減し、送信増幅器を飽和に近い領域で使用する必要があり、ピークを低減させるピーク抑圧技術が重要となる。

ＣＤＭＡ方式のピーク抑圧技術に関しては、例えば、特許第３７９６２０４号（特許文献１）に記載されている。また、ＦＤＭＡ方式のピーク抑圧技術に関しては、例えば特開２００１−２６８０５０号公報（特許文献２）に記載されている。
特許第３７９６２０４号明細書 特開２００１−２６８０５０号公報

ＯＦＤＭＡとＣＤＭＡのように異なった方式、異なった信号品質が要求される信号をマルチキャリア化し一つの送信増幅器で増幅する際、それぞれの信号品質仕様に合致するようにピーク抑圧することを目的とする。

従来技術である特許文献１に記載されているピーク抑圧方法では、現在のピーク値と前回のピーク値を比較し、上昇・下降する場合にリミット値を変える方式が取られている。この場合、ピーク抑圧量を重視した抑圧となるため、必要以上にピークが抑圧される場合がある。

従来技術である特許文献２に記載されているピーク抑圧方法は、ＦＤＭＡ方式に特化した方式であり、ＣＤＭＡ方式には適用できない。またＦＤＭＡの数本のサブキャリアをピーク抑圧用に使用するため、スループットが低下してしまう。

本発明では、各チャネルの信号品質を監視することにより、チャネル毎に適切なピーク抑圧量で送信信号のＰＡＰＲを低減することを目的とする。

本発明では、要求性能に応じた適切なピーク抑圧量で各チャネルの送信信号ピークを低減するため、各チャネルの送信信号のピークを低減するピーク抑圧部と、送信信号のフィードバック信号からエラーを算出するエラー測定部と、前記算出されたエラーとターゲット値を比較判定し、エラーがターゲット値になるようピーク抑圧部の抑圧量を制御するピーク制御部とを具備する。

本発明によれば、エラー測定部で測定したエラーがターゲット値になるように、チャネル毎にピーク抑圧量を制御するため、所望の信号品質に応じ、チャネル毎に適切なピーク抑圧量で送信信号のＰＡＰＲを低減することができる。

（実施の形態）
本実施形態のピーク抑圧装置（ならびにこれを搭載した送信装置）は、ピーク抑圧後の信号を帰還信号として検出し、エラー測定部で信号品質の測定を行い、ピーク制御部でターゲット値と前記測定を行った信号品質を比較し、信号品質がターゲット値になるように、ピーク抑圧量を変動するものである。

図１は、本発明の実施形態に係るピーク抑圧装置の主要な構成を示すブロック図である。

図示されるように、ピーク抑圧装置は、整形フィルタ０〜ｎ １０１−０〜ｎと、乗算部ａ０〜ａｎ １０２−０〜ｎと、数値制御発信器０〜ｎ １０３−０〜ｎと、加算部ａ １０４と、遅延器ａ １０５と、加算部ｃ １０６と、遅延器ｂ １０７と、閾値判定部１０８と、ピークリミッタ部１０９と、加算部ｂ １１０と、ＢＰＦ０〜ｎ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：バンドパスフィルタ）１１１−０〜ｎと、乗算部ｂ０〜ｂｎ １１２−０〜ｎと、加算部ｄ １１３と、遅延器ｃ０〜ｃｎ １１４−０〜ｎと、エラー測定部１１５と、ピーク制御部１１６と、ＢＰＦ０〜ｎ １１７−０〜ｎと、により構成される。また、遅延器ｂ １０７と、閾値判定部１０８と、ピークリミッタ部１０９と、加算部ｂ １１０と、ＢＰＦ０〜ｎ（Ｂａｎｄ Ｐａｓｓ Ｆｉｌｔｅｒ：バンドパスフィルタ）１１１−０〜ｎと、乗算部ｂ０〜ｂｎ １１２−０〜ｎと、加算部ｄ １１３をピーク抑圧部１１８と呼ぶ。

図では、総送信チャネル数はｎ＋１チャネルとなっており、それぞれのチャネル毎に任意の方式の信号を送信することができる。例えば、チャネル０（ｃｈ＿０）は１０ＭＨｚ帯域ＯＦＤＭＡ信号、チャネル１（ｃｈ＿１）は５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号、チャネル２（ｃｈ＿２）は５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号というように送信チャネル数３チャネルで使用したり、チャネル０（ｃｈ＿０）は５ＭＨｚ帯域ＯＦＤＭＡ信号、チャネル１（ｃｈ＿１）は５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号、チャネル２（ｃｈ＿２）は５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号、チャネル３（ｃｈ＿３）は５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号というように送信チャネル数４チャネルで使用したりする。送信チャネル数は任意に設定可能である。また、上記では、ＣＤＭＡ方式とＯＦＤＭＡ方式の混在の場合について記したが、他の方式も割り当てることが可能であるし、ＣＤＭＡ方式のみ、ＯＦＤＭＡ方式のみで使用することも可能である。

以下では、チャネル０（ｃｈ＿０）：１０ＭＨｚ帯域ＯＦＤＭＡ信号、チャネル１（ｃｈ＿１）：５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号、チャネル２（ｃｈ＿２）：５ＭＨｚ帯域ＣＤＭＡ信号の３チャネルを使用した例について説明する。この時のｎは２である。

各チャネルの送信信号の同相成分Ｉ信号、直交成分Ｑ信号は整形フィルタ１０１−０〜２に入力される。本例では、整形フィルタ１０１−０にチャネル０の１０ＭＨｚ帯域ＯＦＤＭＡ信号、整形フィルタ１０１−１にチャネル１のＣＤＭＡ信号、整形フィルタ１０１−２にチャネル２のＣＤＭＡ信号のＩ信号、Ｑ信号がそれぞれ入力される。整形フィルタは、Ｉ信号、またはＱ信号の時間に対する急激な振幅変動を押さえ、波形を円滑化するためのフィルタであり、方式毎に最適なフィルタ形状となっている。整形フィルタは、Ｉ信号、Ｑ信号それぞれについてフィルタ処理を行う。

数値制御発信器０−２ １０３−０〜２には、それぞれのチャネルが送信される周波数帯の中心周波数が設定される。数値制御発信器０−２ １０３−０〜２は、設定された中心周波数に応じた正弦波、余弦波を乗算部ａ０〜ａ２ １０２−０〜２に出力する。乗算部ａ０〜ａ２ １０２−０〜２では、前記、数値制御発信器から出力された正弦波と余弦波とＩ信号、Ｑ信号との乗算を行い、送信信号を送信周波数へアップコンバートする。乗算部ａ０〜ａ２ １０２−０〜２の動作を数式で表したものが数１である。Ｉｉｎ１_ｎ，ｔ、Ｑｉｎ１_ｎ，ｔはｎチャネル目（本例ではｎ＝０、１、２）の時間ｔにおける乗算部への入力、Ｉｏｕｔ１_ｎ，ｔ、Ｑｏｕｔ１_ｎ，ｔはｎチャネル目の時間ｔにおける乗算部からの出力、Ｆｓは、Ｉ信号、Ｑ信号のサンプリングレート、Ｆ_ｎはｎチャネル目の中心周波数、ｔは時間を表している。また、エクスポーネンシャルの項は、数値制御発信器から出力される正弦波と余弦波を表す。本例では、チャネル０の中心周波数Ｆ_０を−５ＭＨｚ、チャネル１の中心周波数Ｆ_１を＋２．５ＭＨｚ、チャネル２の中心周波数Ｆ_２を＋７．５ＭＨｚとする。

乗算部ａ０〜ａ２ １０２−０〜２の出力信号Ｉｏｕｔ１_ｎ，ｔ、Ｑｏｕｔ１_ｎ，ｔは２分岐され、一方は加算部ａ １０４に入力され、もう一方は遅延器ｃ０〜２ １１４−０〜２に入力される。遅延器ｃ０〜２に入力された信号は、後ほどエラー測定部１１５でのエラー算出演算に使用される。

加算部ａ １０４に入力された乗算部ａ０〜ａ２ １０２−０〜２の出力信号Ｉｏｕｔ１_ｎ，ｔ、Ｑｏｕｔ１_ｎ，ｔは、Ｉ信号、Ｑ信号毎に加算される。この動作を数式で表したものが数２である。Ｉｏｕｔ２_ｔ、Ｑｏｕｔ２_ｔは加算部ａ １０４の出力である。

図２は、加算部ａ １０４の動作について示した図である。横軸を時間ｔとし、縦軸を振幅としている。３つのチャネルＩｏｕｔ１_０，ｔ、Ｉｏｕｔ１_１，ｔ、Ｉｏｕｔ１_２，ｔを加算し、Ｉｏｕｔ２_ｔを出力する。図ではＩ信号について示しているが、Ｑ信号についても同様に３つのチャネルＱｏｕｔ１_０，ｔ、Ｑｏｕｔ１_１，ｔ、Ｑｏｕｔ１_２，ｔを加算し、Ｑｏｕｔ２_ｔを出力する。図３は、加算部ａ １０４の入出力での周波数スペクトラム波形を示したものである。横軸が周波数、縦軸がパワー［ｄＢｍ］を表している。加算前は、チャネル０は、中心周波数Ｆ_０＝−５ＭＨｚの１０ＭＨｚ帯域ＯＦＤＭＡ信号、チャネル１は、中心周波数Ｆ_１＝＋２．５ＭＨｚのＣＤＭＡ信号、チャネル２は、中心周波数Ｆ_２を＋７．５ＭＨｚのＣＤＭＡ信号とそれぞれ別のスペクトラムとなるが、加算後は、３チャネルが重ね合わせられたスペクトラム形状となる。

加算部ａ １０４の出力Ｉｏｕｔ２_ｔ、Ｑｏｕｔ２_ｔは３つに分岐され、遅延器ａ １０５と、遅延器ｂ １０６、閾値判定部１０８に入力される。

閾値判定部１０８では、ピーク制御部１１６より設定されるピーク設定値を閾値とし、閾値と入力信号Ｉｏｕｔ２_ｔ、Ｑｏｕｔ２_ｔのパワーの比較を行い、閾値より入力信号のパワーが大きいかどうかの閾値判定を行う。入力信号のパワーはＩｏｕｔ２_ｔの２乗とＱｏｕｔ２_ｔの２乗を足し合わせたものであり、数３で表される。ピークリミッタ部１０９では、閾値判定部１０８でパワーが閾値以上と判定されたＩ信号、Ｑ信号に対して、リミッタ処理を行う。ピークリミッタ処理部の動作図を図４に、閾値処理の条件式を数４、数５に示す。パワーが閾値以上の場合は、閾値と同じ値になるよう振幅をクリッピングし、加算部ｂ １１０にＩｏｕｔ３_ｔ、Ｑｏｕｔ３_ｔを出力する、パワーが閾値以下の場合は、そのままＩｏｕｔ２_ｔ、Ｑｏｕｔ２_ｔの値をＩｏｕｔ３_ｔ、Ｑｏｕｔ３として加算部ｂ １１０に出力する。

加算部ｂ １１０では、リミッタ処理を行っていない信号（遅延器ｂ １０７を通った信号）から、リミッタ処理を行った信号（閾値判定部１０８、ピークリミッタ部１０９を通った信号）の減算を行う。リミッタ処理を行っていない信号に対してリミッタ処理を行った信号は、リミッタ処理を行った分遅延してしまう。遅延器ｂ １０７では、リミッタ信号を行っていない信号をリミッタ処理の時間分遅延させ、リミッタ処理を行った信号とのタイミング合わせを行う。加算部ｂ １１０の入出力信号を図５に示す。リミッタ処理を行っていない信号Ｉｏｕｔ２_ｔ（左上図）からリミッタ処理を行った信号Ｉｏｕｔ３_ｔ（右上図）の減算を行うため、計算結果は閾値以上のピークのみを抜き出した信号（下図）となる。このピークのみの信号をＩｏｕｔ４_ｔとすると、加算部ｂ １１０の処理は数６と表現される。前記ではＩ信号について説明を行ったが、Ｑ信号についても同様であり、出力をＱｏｕｔ４_ｔとしている。

図６にバンドパスフィルタ（ＢＰＦ）１１１−０〜２の入出力のスペクトラム波形を示す。加算部ｂ １１０からの出力信号のピークを抜き出した信号であるＩｏｕｔ４_ｔ、Ｑｏｕｔ４_ｔのスペクトラムは広帯域なものであり（左図）、このままでは送信帯域外にも不要な輻射が出てしまう。そこでバンドパスフィルタ１１１−０〜２により、フィルタ処理を行い、送信帯域外の輻射を帯域制限する（右図）。バンドパスフィルタはチャネル毎に設定された中心周波数、帯域幅で帯域制限を行う。本例では、チャネル０：中心周波数Ｆ_０＝−５ＭＨｚ、通過帯域幅１０ＭＨｚ、チャネル１：中心周波数Ｆ_１＝＋２．５ＭＨｚ、通過帯域幅５ＭＨｚ、チャネル２：Ｆ_２＝＋７．５ＭＨｚ、通過帯域幅５ＭＨｚでフィルタ処理を行う。

乗算部ｂ０〜ｂ２ １１２−０〜２でチャネル毎に重み付け係数β_０、β_１、β_２をかけ、信号品質の調整を行う。乗算部ｂ０〜ｂ２ １１２−０〜２の出力信号を加算部ｄ １１３で加算後、加算部ｃ １０６にて減算をするため、β_ｎが大きくなればピークがより抑圧される方向となり、β_ｎが小さくなればピーク抑圧量が緩和される。すなわちβ_ｎを大きくすれば信号品質が劣化する方向に作用し、β_ｎを小さくすれば信号品質が良化する方向に作用するといえる。

乗算部ｂ０〜ｂ２ １１２−０〜２の出力信号を加算部ｄ １１３で加算後、加算部ｃ １０６にて減算処理を行う。遅延器ａ １０５は、前期の一連の処理時間分を遅延させ加算部ｄ １１３出力と、加算部ａ １０４の出力タイミングを合わせるためのものである。加算部ｄ １１３の出力信号を図７に示す。左図が周波数スペクトラム波形であり、右図が時間に対する振幅波形である。左図では、３チャネル分のスペクトラムが重ね合わされた波形が出力されている。また、右図では、灰色線が加算部ｂ １１０出力Ｉｏｕｔ４_ｔを、黒線が加算部ｄ １１３の出力を示している。加算部ｄ １１３出力は、加算部ｂ １１０出力をフィルタで帯域制限したものとなる。

加算部ｃ １０６で加算部ａ １０４の出力から加算部ｄ １１３の出力を減算する。これにより、ピークが抑圧された信号を得ることができる。遅延器ａは、上記の一連の処理との処理遅延分、加算部ａ １０４の出力を遅延させ、加算部ｄ １１３の出力とタイミングを合わせるものである。図８に加算部ｃ １０６の出力信号を示す。黒色線がピーク抑圧処理を行った加算部ｃ １０６の出力であり、灰色線がピーク抑圧処理前の加算部ａ １０４の出力信号である。また、図９にピーク抑圧処理あり／なしのＣＣＤＦ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｃｕｍｕｌａｔｉｖｅ Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ：相補累積分布）を示す。横軸がＰＡＰＲ[ｄＢ]であり、縦軸がＣＣＤＦを表す。ピーク抑圧なしではＣＣＤＦ１０^−３でＰＡＰＲ８．４ｄＢであるのに対し、ピーク抑圧ありではＣＣＤＦ１０^−３でＰＡＰＲ６．５ｄＢとなり、ピーク抑圧処理によりＰＡＰＲが低減されていることが分かる。

加算部ｃ １０６の出力信号は分岐され、一方はピーク抑圧部から出力され、送信増幅部へ入力される。もう一方は信号品質を測定するためフィードバックされ、エラー測定部１１５に入力される。

フィードバックした信号は複数キャリア加算されているため、バンドパスフィルタ０〜２（ＢＰＦ０〜２）１１７−０〜２で、フィルタ処理を行い、各チャネルの信号を抜き出す。この時の中心周波数、送信帯域幅はバンドパスフィルタ０〜２（ＢＰＦ０〜２）１１１−０〜２に設定されたものと同じである。エラー測定部１１５では、この各チャネルのフィードバック信号と、参照信号を比較することによりエラーの測定を行う。参照信号としては、ピーク抑圧を行っていない乗算部ａ０〜ａ２ １０２−０〜２の出力信号を用いる。遅延器ｃ０〜ｃ２ １１４−０〜２は、フィードバック信号と参照信号のタイミングを合わせるため、参照信号に遅延を入れるためのものである。

参照信号をＩｏｕｔ１_ｎ，ｔ、Ｑｏｕｔ１_ｎ，ｔ、フィードバック信号をＩ＿Ｆ_ｎ，ｔ、Ｑ＿Ｆ_ｎ，ｔとすると、各チャネルのエラーｅ_ｎは数７のように表される。ここでＫは参照サンプル数、ｎ＝０，１，２とする。ＯＦＤＭＡ方式のように周波数分割を行う方式では、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ：高速フーリエ変換）を行い周波数領域に変換してから、エラーｅ_ｎを測定しても良い。

ピーク制御部１１６は、前記測定したエラーｅ_ｎと各チャネルのターゲット値より閾値判定部１０８に設定するピーク設定値、乗算部ｂ０〜ｂ２ １１２−０〜ｎに設定する係数β_０〜β_２を算出し、閾値判定部１０８にピーク設定値、乗算部ｂ０〜ｂ２ １１２−０〜ｎにβ_０〜β_２を設定する。ピーク制御部１１６の動作フローチャートを図１０に示す。ターゲット値は、所望信号品質、例えば、変調精度より決定する。変調精度は、参照信号からのエラー・ベクトル誤差を表す。まず、ターゲット値が一番厳しい（変調精度が一番良くないといけない）チャネルが信号品質を満たすよう、ピーク設定値を決定し、閾値判定部１０８にピーク設定値を設定する。ターゲット値とピーク設定値の関係は、テーブル引き、または近似式により決定する。この時、乗算部ｂ０、ｂ１、ｂ２には、係数の初期値β_０＝１、β_１＝１、β_２＝１を設定する（ステップＳ１０１）。前記ピーク抑圧処理を行う（ステップＳ１０２）。エラー測定部１１５で前記エラー測定を行う（ステップＳ１０３）。ピーク制御部１１６でエラーｅ_ｎとターゲット値を比較する（ステップＳ１０４）。全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値−ｘ）より小さい場合（ステップＳ１０５）、信号品質が過剰であると判断し、ピーク設定値を品質が劣化する方向（閾値が小さくなる方向）に更新し、ステップＳ１０２から繰り返す（ステップＳ１０６）。ｘは任意の値である。全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値−ｘ）より小さい場合の例を図１１に示す。棒グラフは、Ｃｈ０、Ｃｈ１，Ｃｈ２それぞれのエラーｅ０、ｅ１、ｅ２を示しており、全てのチャネルでターゲット値よりｘ以上特性が良い。この場合、ピーク設定値を小さくし、ステップＳ１０２から繰り返す。

一つのチャネルでも、ｅ_ｎが（ターゲット値−ｘ）より大きかった場合、ステップＳ１０７の条件判定を行う。全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値＋ｙ）より大きい場合（ステップＳ１０７）、信号品質が不足していると判断し、ピーク設定値を品質が良化する方向（閾値が大きくなる方向）に更新し、ステップＳ１０２から繰り返す（ステップＳ１０８）。ｙは任意の値である。全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値＋ｙ）より大きい場合の例を図１２に示す。この場合、全てのチャネルがターゲット値よりｙ以上特性が悪く、要望の性能に達していないため、ピーク設定値を大きくし、ステップＳ１０２から繰り返す。

一つのチャネルでも、ｅ_ｎが（ターゲット値＋ｙ）より小さい場合、ステップＳ１０９の条件判定を行う。各チャネルのｅ_ｎとターゲット値の差分を算出し、全チャネルの差分が±ｚ以内であれば、所望の品質が得られたとして係数β_０、β_１、β_２はそのままとする（ステップＳ１１０）。ｚは任意の値である。図１３に全チャネルの差分がターゲット値±ｚ以内である時の例を示す。全てのチャネル差分が±ｚ以内であり、所望の品質が得られている。この時、β_０、β_１、β_２はそのままとし、ステップＳ１０２から繰り返す。

一つのチャネルでも、（ターゲット値±ｚ以内）に入っていなかった場合、一番差分が大きいチャネルをＬとして、その係数β_Ｌを（β_Ｌ＋ａ）または（β_Ｌ−ａ）とし、その他のチャネルのβ_ｎを（β_ｎ−ａ／（チャネル数−１））または（β_ｎ＋ａ／（チャネル数−１））とする（但し、ｎ≠Ｌ）（ステップＳ１１２）。ａは係数を補正する値であり、チャネルＬの品質を下げる場合は（β_Ｌ＋ａ）とプラスし、品質を上げる場合は（β_Ｌ−ａ）とマイナスする。ａは任意の値である。他のチャネルはこれとは逆方向にする。図１４にチャネル１のｅ_ｎが（ターゲット値±ｚ）に入っていない場合の例を示す。チャネル１の信号品質が悪くターゲット値＋ｚに入っていないため、チャネル１の品質を良くするためβ_１＝（β_１−ａ）と更新し、その他のチャネル、チャネル０とチャネル２はβ_０＝（β_０＋ａ／２）、β_１＝（β_１＋ａ／２）と更新し、ステップＳ１０２から繰り返す。

これら一連の処理を繰り返すことにより、全てのチャネルで所望の信号品質を満たすようにピーク抑圧処理を行うことができる。

図１５は、前記のピーク抑圧部を用いた送信増幅装置を示した図である。本送信増幅装置は、ピーク抑圧部３０１、歪み補償部３０２、ＤＡ変換器３０３、Ｔｘ部３０４、アンプ部３０５、方向性結合器３０６、アンテナ３０７、Ｒｘ部３０８、ＡＤ変換器３０９より構成される。前記ピーク抑圧部３０１でピーク抑圧処理された信号は、歪み補償部３０２に入力され、前歪み処理が行われる。前歪み処理が行われた信号は、ＤＡ変換器３０３によりデジタルからアナログ信号に変換され、Ｔｘ部３０４で送信周波数にアップコンバートされ、アンプ部３０５で増幅され、アンテナ３０７より送信される。一方で、送信信号は、方向性結合器３０６でフィードバックされ、前歪みを計算するために使用される。フィードバックされた信号は、Ｒｘ部３０８でダウンコンバートされ、ＤＡ変換器３０３によりデジタルからアナログ信号に変換され、歪み補償部３０２に入力される。歪み補償部３０２では、信号に加える前歪み量の計算を行う。

上述の実施形態の送信増幅装置は、無線通信装置、特に、無線通信基地局装置として使
用され得る。当該無線通信基地局装置は、例えば携帯電話の基地局等に設置される。また
、無線通信装置は、無線移動体通信装置としても使用され得る。無線移動体通信装置の例
は、携帯電話に代表される携帯無線機である。

本発明のピーク抑圧方法は、ピーク制御部などが組み込まれたＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：中央演算処理装置）、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ：デジタル信号プロセッサ）、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の演算処理装置に所定の手順を実行させるプログラムによって実行可能である。このプログラムは、送信増幅装置の内外に設けられたメモリその他の記録媒体の形式で保存される。

以上、本発明の各種実施形態を説明したが、本発明は前記実施形態において示された事
項に限定されず、明細書の記載、並びに周知の技術に基づいて、当業者がその変更・応用
することも本発明の予定するところであり、保護を求める範囲に含まれる。

本発明の送信装置及びピーク抑圧方法は、異なる方式の複数チャネル送信時であっても、各チャネルの信号品質を監視することにより、チャネル毎に適切なピーク抑圧量で送信信号のＰＡＰＲを低減することが可能であり、無線通信装置及び移動体通信用無線基地局装置等に有用である。

本発明の実施形態に係るピーク抑圧装置の主要な構成を示すブロック図 加算部ａ １０４の動作について示した図 加算部ａ １０４の入出力での周波数スペクトラム波形を示した図 ピークリミッタ部１０９の動作図 加算部ｂ １１０の入出力信号を示した図 バンドパスフィルタ１１１−０の入出力のスペクトラム波形を示した図 加算部ｄ １１３の出力信号を示した図 加算部ｃ １０６の出力信号を示した図 ピーク抑圧処理あり/なしのＰＡＰＲに対するＣＣＤＦ曲線を示した図 ピーク制御部１１６の動作を示したフローチャート 全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値−ｘ）の値より小さい場合の例 全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値＋ｙ）の値より大きい場合の例 全てのチャネルのｅ_ｎが（ターゲット値±ｚ）以内である場合の例 チャネル１のｅ_ｎが（ターゲット値±ｚ）に入っていない場合の例 本発明のピーク抑圧部を用いた送信増幅装置を示した図

符号の説明

１０１−０ 整形フィルタ０
１０１−１ 整形フィルタ１
１０１−２ 整形フィルタ２
１０１−ｎ 整形フィルタｎ
１０２−０ 乗算部ａ０
１０２−１ 乗算部ａ１
１０２−２ 乗算部ａ２
１０２−ｎ 乗算部ａｎ
１０３−０ 数値制御発信器０
１０３−１ 数値制御発信器１
１０３−２ 数値制御発信器２
１０３−ｎ 数値制御発信器ｎ
１０４ 加算部ａ
１０５ 遅延器ａ
１０６ 加算部ｃ
１０７ 遅延器ｂ
１０８ 閾値判定部
１０９ ピークリミッタ部
１１０ 加算部ｂ
１１１−０ ＢＰＦ０
１１１−１ ＢＰＦ１
１１１−２ ＢＰＦ２
１１１−ｎ ＢＰＦｎ
１１２−０ 乗算部ｂ０
１１２−１ 乗算部ｂ１
１１２−２ 乗算部ｂ２
１１２−ｎ 乗算部ｂｎ
１１３ 加算部ｄ
１１４−０ 遅延器ｃ０
１１４−１ 遅延器ｃ１
１１４−２ 遅延器ｃ２
１１４−ｎ 遅延器ｃｎ
１１５ エラー測定部
１１６ ピーク制御部
１１７−０ ＢＰＦ０
１１７−１ ＢＰＦ１
１１７−２ ＢＰＦ２
１１７−ｎ ＢＰＦｎ
１１８ ピーク抑圧部
３０１ ピーク抑圧装置
３０２ 歪み補償部
３０３ ＤＡ変換器
３０４ Ｔｘ部
３０５ アンプ部
３０６ 方向性結合器
３０７ アンテナ
３０８ Ｒｘ部
３０９ ＡＤ変換器

Claims (13)

1. 無線通信における送信装置において、送信信号の平均電力に対するピークを低減するピーク抑圧装置を有する送信装置であって、複数のチャネルの送信信号のピークを低減するピーク抑圧部と、送信信号のフィードバック信号からエラーを算出するエラー測定部と、前記算出されたエラーとターゲット値とを比較判定し、前記ピーク抑圧部の抑圧量をエラーがターゲット値になるよう制御するピーク制御部と、を備える送信装置。
2. 請求項１記載の送信装置であって、前記ピーク制御部は、前記エラーがターゲット値より大きい場合は、エラーが小さくなるよう閾値を変更し、前記エラーがターゲット値より小さい場合は、エラーが大きくなるよう閾値を変更することを特徴とする、送信装置。
3. 請求項１記載の送信装置であって、前記複数のピーク抑圧部を持ち、それぞれの送信信号に対し抑圧量を変更することを特徴とする、送信装置。
4. 請求項１記載の送信装置であって、前記ピーク制御部は、チャネル毎にエラーとターゲット値の差分を算出し、一番差分が大きいチャネルの差分を小さくするようピーク抑圧量を変更することを特徴とする、送信装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項記載の送信装置であって、前記エラー測定部は、それぞれのチャネルに対してピーク抑圧前の信号とピーク抑圧後の信号のエラーを比較することを特徴とする、送信装置。
6. 請求項５に記載の送信装置であって、前記エラー測定部は、フィードバック信号にフィルタを通してから各チャネルに分離しエラーを測定することを特徴とする、送信装置
7. 請求項１から６までのいずれか１項記載の送信装置であって、増幅部の逆歪み特性を算出し、送信信号に前記逆歪み特性を加える歪み補償部を具備する、送信装置。
8. 請求項１から７のいずれか１項記載の送信装置を含む無線通信装置。
9. 請求項１から７のいずれか１項記載の送信装置を含む無線通信基地局装置。
10. 請求項１から７のいずれか１項記載の送信装置を含む移動体通信装置。
11. 無線送信装置において、送信信号の平均電力に対するピークを低減するピーク抑圧方法であって、複数のチャネルの送信信号のピークを低減するステップと、送信信号のフィードバック信号からエラーを算出するステップと、前記算出されたエラーとターゲット値を比較判定し、ピークリミッタの抑圧量をエラーがターゲット値になるよう制御するステップと、を備えるピーク抑圧方法。
12. 請求項１１記載のピーク抑圧方法であって、前記エラーがターゲット値になるよう個別にピーク抑圧量を制御することを特徴とする、ピーク抑圧方法。
13. 請求項１１ないし１２のいずれか１項記載のピーク抑圧方法の各ステップを演算装置に実行させるためのプログラム。

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